Karbon fiber kumaş, inşaat mühendisliği alanında en yaygın kullanılan ve popüler yapısal güçlendirme malzemesidir. Bu takviye teknolojisi 1980'lerde yükseldi ve 1990'ların sonlarında Çin'de hızlı bir şekilde gelişti. Yurtdışındaki ve yurtdışındaki birçok araştırma enstitüsü ve üniversite, beton üyelerin karbon fiber kumaş takviyesi konusunda birçok araştırma yaptı. Deneysel araştırmanın derinleşmesi ile birlikte, takviye teknolojisinin uygulama kapsamı genişliyor ve uygulama teknolojisi gelişiyor.

Karbon fiber kumaş güçlendirme RC sütunları üzerindeki deneysel çalışma nispeten az, ancak deneysel sonuçlar, CFRP kumaş güçlendirme RC sütunlarının basit yapı, güçlü korozyon direnci, iyi bir sınırlama etkisi ve temelde bakım olmayan özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir. Aşağıdaki takviye teknolojisi kısaca tanıtılır.

1. Karbon fiber kumaş ile güçlendirilmiş demirbeton sütunlarının mekanizma analizi

1.1. Karbon fiber güçlendirilmiş polimer (CFRP) kumaş

Karbon lif kumaş CFRP genellikle 5-20 mikron çapında sürekli bir liftir. Temel malzeme reçine ve sertleştirme ajanından oluşur. Karbon lif reçine (iç güçlendirici) ile ıslanır. Reçine sertleştirildiğinde, karbon lif güçlendirilmiş plastik (CFRP) oluşur. Özellikleri: Düşük yoğunluk, sıradan çelik için 1/6. Çekme mukavemeti sıradan çelik çubuğun yaklaşık 4 ~ 6 katıdır. Korozyon direnci iyidir, mukavemet asit ve alkali koroziv ortamdan etkilenmez. Manyetizm olmayan elektromanyetik sinyallerin yayılmasını etkilemez. Yorgunluk direnci mükemmeldir ve yorgunluk ömrü genellikle çelikten daha yüksektir. Sıcaklık değişimi katsayısı beton ile eşdeğerdir. Elastik modülü çelikle benzer. Sınır uzama% 1.

1.2, karbon fiber kumaş beton sütunlarının ilkesi.

Demirbeton sütunlar eksenli sıkıştırmaya maruz kaldığında, üyeler çok küçük sınır değeri olan yan genişlemeden kaynaklanır. Örneğin, üyelerin sıkıştırma kapasitesini ve deformasyon kapasitesini artırmak için sıkıştırma üyelerinin böyle yan genişlemesini önlemek için üyelerin etrafında ters kısıtlamalar oluşturulabilir.

Demirbeli beton sütunlarının CFRP takviyesi, sütun betonu ve CFRP takviye bölgesi arasında (aralarındaki etkileşime arayüz takviye gerilimi denir) ters arayüz takviye gerilimi, üç boyutlu gerilim durumunda çekirdek betonun plastik bölgesi tarafından sıkıştırma üretmektir. Demerbeton sütunların nihai basınç gerilimi ve yük taşıma kapasitesi tek yönlü yük altındakilerden daha yüksektir ve demierbeton sütunların esneklik deformasyonu ve enerji dağılım kapasitesi, sütunların bükülme taşıma kapasitesi istikrarsızlık etkisini göz önünde bulundurmadan önemli ölçüde azalmadığında daha büyük olur.

1.3. Karbon fiber kumaş sarma eylemi altında demirbeton sütunlarının gerilim dağılımı.

1.3.1 CFRP kumaşıyla kaplı dikdörtgen sütunların nihai nihai eksenli basınç mukavemeti, CFRP kumaşının demirbeton sütunlarındaki çapraz sıkıştırmasından oluşan CFRP kumaşının eksenli çekme geriliminden dolayı dairesel sütunlardan çok daha düşüktür, ancak CFRP kumaşının bükme direnci çok zayıftır (genellikle dikkate alınmaz). Dikdörtgen sütun kenarının merkezindeki lateral sıkıştırma zayıf ve köşedeki lateral gerilim konsantrasyonu sıkıştırma büyük. Beton sütundaki CFRP kumaşının lateral sıkıştırma gerilimi sadece sütun kenarında lateral plastik deformasyon meydana geldiğinde hızlı bir şekilde artabilir.

1.3. İlk aşamada, betonun eksenli basınç gerilimi küçüktür, ters deformasyon küçüktür ve CFRP kuvveti küçüktür. İkinci aşamada, yükün artmasıyla birlikte, sütun betonunun deformasyonu artar, karbon lif kumaşının çevresel gerilimi önemli ölçüde artar ve çevresel sıkıştırma gücü CFRP kumaşının nihai çekme gerilimine ulaşana kadar hızlı bir şekilde artar.

Sonuç

1) Beton sütunlarının CFRP kumaş takviyesi, betonun eksenli gerilim durumunu üç boyutlu gerilim durumuna değiştirebilir ve özellikle eksenli sıkıştırma oranı sismik tasarım kodunun gereksinimlerini karşılayamayan beton sütunları için sınırlı betonun taşıma kapasitesini ve deformasyon kapasitesini geliştirebilir.